Uso de perifíton na dinâmica microbiológica, na qualidade da água e no crescimento de tilápia-do-nilo em tanques de cultivo

The objective of this work was to evaluate the effect of the use of an artificial substrate for periphytic biofilm growth on the microbiological composition of the biofilm, water quality, and zootechnical performance of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in rearing tanks. The experiment consisted of two treatments: presence and absence of artificial substrate for the growth of periphyton, with five replicates. Water quality parameters were evaluated throughout the entire experimental period. Every two weeks, samples of the periphyton were collected for the analysis of its microbiological composition and biometric measurements of the fish were performed. The number of heterotrophic bacteria in the biofilm increased during the experimental period, but that of Aeromonas decreased with the use of the artificial substrate. The total ammonia nitrogen in the tanks with periphyton reduced in 30% compared with that of the control. Tilapia reared with the biofilm showed a final weight 2.4 times greater than that of those subjected to the control, as well as an increase of 59.19% in their productivity. The use of an artificial substrate for periphytic biofilm in Nile tilapia rearing tanks favors the maintenance of the quality of the culture water, the protection of the fish against pathogens, and the improvement of the zootechnical performance of the fish.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de substrato artificial para o crescimento de biofilme perifítico sobre a composição microbiológica do biofilme, a qualidade da água e o desempenho zootécnico de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), em tanques de cultivo. O experimento consistiu de dois tratamentos: presença e ausência de substrato artificial para o crescimento de perifíton, com cinco repetições. Os parâmetros de qualidade de água foram avaliados durante todo o período experimental. A cada duas semanas, foram coletadas amostras do perifíton para análise da sua composição microbiológica e realizadas medidas biométricas dos peixes. A quantidade de bactérias heterotróficas no biofilme aumentou durante o período experimental, mas a de Aeromonas reduziu com o uso do substrato artificial. O nitrogênio amoniacal total dos tanques com perifíton reduziu 30% em relação ao do controle. As tilápias criadas com o biofilme apresentaram peso final 2,4 vezes maior que às submetidas ao controle, além de aumento de 59,19% na sua produtividade. O uso de substrato artificial para a formação de biofilme perifítico em cultivo de tilápia em tanques favorece a manutenção da qualidade da água de cultivo, a proteção dos peixes contra patógenos e a melhora do desempenho zootécnico dos peixes

Análise Fenotípica e Genotípica de Bactérias Isoladas do Solo da Floresta Nacional dos Tapajós, pará, Brasil, sob Efeito de Estresse Hídrico

Soils from the National Forest of Tapajos are nutrient-poor, acidic, podzolic clay types, with high aluminum content. The Dry Forest Project was developed to assess the impact of drought on a tropical forest. This project includes plots of Primary Forest (FP, control) and Dry Forest (FS, with exclusion of rain). This study assessed the effect of dryness on the microbial populations of soils collected in these plots. Twelve soil samples were analyzed for counts of total bacteria, fungi, and cellulolytic, proteolytic and phosphate solubilizer populations. A decrease of microbial counts was detected at the dry forest plot in comparison with the control, being more significant (two orders of magnitude) for cellulolytic populations. The majority of 286 isolated cultures were Gram-positive bacilli (47% for FP and 62% for FS) and the prevalent genera were Bacillus, Corynebacterium, Listeria and Micrococcuss. Box-PCR profiles of the bacteria from both plots showed high genetic diversity. The exclusion BATISTA, Selma Baia Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS) Universidade Federal do Mato Grosso. Av. Fernando Correia da Costa. Bairro Boa Esperança, Cuiabá-MT. CEP 78060-900. Brasil. Tel. (65) 63615-8970. E-mail: [email protected] HARGREAVES, Paulo Iiboshi; MENDONÇA-HAGLER, Leda Cristina Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes (IMPPG) UFRJ; Laboratório de Ecologia Microbiana e Taxonomia; Centro de Ciências da Saúde (CCS), Bloco I, sala 44, Ilha do Fundão-RJ. CEP 21941-590. Brasil. Tel. (21) 2562-6739. SOUSA, Oscarina Viana de Instituto de Ciências do Mar – LABOMAR UFC; Av. da Abolição, 3207 – Meireles – Fortaleza-CE. CEP 60165-081. Tel. (85) 3366-7000 of rain can produce a negative effect on the microbial populations of tropical forest soil. The diversity, at the genus level, does not appear to be affected by drought, and the high diversity found for bacteria at the species/ subspecies level at both sites suggested a resilience of the soil microbiota to this environmental stress.Os solos da Floresta Nacional dos Tapajós são classificados como argilosos e podzólicos, possuem acidez elevada, altos teores de alumínio e são pobres em nutrientes. Visando avaliar o impacto das secas na floresta, foi desenvolvido o projeto "Dry Forest". Este projeto inclui as parcelas Floresta Primária (FP, controle) e Floresta Seca (FS, com exclusão de chuvas). O presente estudo avaliou o efeito do estresse hídrico sobre a microbiota do solo nessas parcelas. Foram analisadas 12 amostras de solo por parcela quanto às populações microbianas, incluindo organismos celulolíticos, proteolíticos e solubilizadores de fosfato. Foi observada uma redução nas contagens microbianas no solo sob estresse hídrico, podendo atingir duas ordens de grandeza, sendo mais expressiva para os microrganismos celulolíticos. Das 286 culturas bacterianas isoladas, os bastonetes Gram positivos representaram 47% (FP) e 62% (FS) destes isolados. Os gêneros prevalentes foram Bacillus, Corynebacterium, Listeria e Micrococcus. Foi encontrada significativa diversidade genotípica entre as estirpes isoladas (FP e FS) nos perfis de BOX-PCR. Os resultados permitem concluir que a exclusão de chuvas na parcela seca pode provocar redução nas populações microbianas. No entanto, a diversidade encontrada, em nível de gênero, foi pouco influenciada. A elevada diversidade bacteriana detectada ao nível de espécie/subespécie sugere uma resiliência dos solos de ambas as parcelas ao estresse ambiental

Isolamento de Vibrio parahaemolyticus e Vibrio cholerae em ostras, Crassostrea rhizophorae, coletadas em um criadouro natural no estuário do rio Cocó, Fortaleza, Ceará, Brasil

Oysters are edible organisms that are often ingested partially cooked or even raw, presenting therefore a very high risk to the consumers' health, especially in tropical regions. The presence of Vibrio cholerae and Vibrio parahaemolyticus in oysters sampled at an estuary in the Brazilian northeastern region was studied, with 300 oysters tested through an 8-months period. The salinity of the water at the sampling point varied between 3% and 27. V. cholerae was the most frequently detected species (33.3% of the samples), and of the 22 V. cholerae isolates, 20 were identified as non-O1/non-O139, with two of the colonies presenting a rough surface and most of remaining ones belonging to the Heiberg II fermentation group. V. parahaemolyticus was isolated from just one of the samples. Other bacteria such as Providencia spp., Klebsiella spp. and Morganella morganii were also isolated.As ostras são alimentos marinhos freqüentemente ingeridos crus ou parcialmente cozidos. Por esta razão, o risco para a saúde dos consumidores desses produtos é muito elevado, principalmente, quando são de regiões tropicais. Foi estudada a presença de Vibrio cholerae e Vibrio parahaemolyticus em ostras de um estuário na região Nordeste do Brasil. Trezentas ostras foram analisadas, em um período de 8 meses. A salinidade da água, no local de coleta, variou de 3 a 27. V. cholerae foi o vibrio mais freqüentemente detectado (33,3% das amostras). Dos 22 isolados, 20 foram identificados como V. cholerae não-O1/não-O139, duas delas apresentando forma rugosa sendo a maioria das demais pertencente ao tipo fermentativo Heiberg II. V. parahaemolyticus foi isolado em apenas umas das coletas. Foram, também, identificadas nas amostras isolados de Providencia spp., Klebsiella spp., Proteus spp. e Morganella morganii

Avaliação quantitativa e bioatividade de um biofilme perifítico oriundo de piscicultura

The objective of this work was to quantitatively analyze the cultivable microbiota in isolated periphyton of tilapia cultivation tanks with later prospecting for bioactive substances produced in the biofilm and resistance to the action of antibiotics. The standard plate counting method using the pour plate technique was used to quantify the cultivable heterotrophic bacteria (CHB) and the spread plate technique for fungi. The production of antimicrobial substances by the community and the susceptibility to broad-spectrum antibiotics were investigated, both through the agar diffusion technique. The periphyton sample showed 1.73x106 CFU/mL in relation to the count of total cultivable heterotrophic bacteria and 1.45x102 CFU/mL relative to the density of fungi. The periphytic biofilm showed antibacterial action against Gram-positive bacteria. The antibiotics chloramphenicol, tetracycline, and cephalothin were effective against the biofilm components. However, the community showed a profile of resistance to imipenem. Bacteria are the dominant components in periphytic biofilm compared to fungi, contributing to nutrient cycling and influencing the quality of cultivated water. Periphyton has biotechnological potential for antimicrobial action.Um biofilme perifítico formado em um cultivo de tilápias-do-nilo foi analisado para determinação quantitativa de bactérias e fungos, detecção de substâncias com ação antibacteriana e avaliação de perfis de resistência frente a antibióticos comerciais.  Foi empregado o método de contagem padrão em placas por meio da técnica inoculação em profundidade para a quantificação das bactérias heterotróficas cultiváveis (BHC) e a técnica de espalhamento sobre meio de cultura para a de fungos. Investigou-se a produção de substâncias antibacterianas pela comunidade e a susceptibilidade a antibióticos de amplo espectro, ambos por meio da técnica de difusão em ágar. As concentrações de bactérias e fungos cultiváveis na comunidade de perifíton foram, respectivamente, 1,73×106 UFC/mL e 1,45×102 UFC/mL. O biofilme perifítico mostrou ação antibacteriana contra bactéria indicadora Gram positiva. Os antibióticos Cloranfenicol, Tetraciclina e Cefalotina foram eficientes contra os componentes do biofilme. Entretanto, a comunidade apresentou perfil de resistência ao Imipinem. As bactérias são os componentes dominantes no biofilme perifítico em comparação com os fungos contribuindo com a ciclagem de nutrientes e influenciando a qualidade da água de cultivo. O perifíton possui potencial biotecnológico de ação antimicrobiana

Biosurfactant Production by Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia gladioli Isolated from Mangrove Sediments Using Alternative Substrates

Biosurfactants are surface-active agents produced by a variety of microorganisms. To make biosurfactant production economically feasible, several alternative carbon sources have been proposed. This study describes biosurfactant production by strains of Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia gladioli isolated from mangrove sediments in Northeastern Brazil and cultured in mineral media enriched with waste cooking oil. The biosurfactants were tested for drop collapse, emulsion formation and stability and surface tension. P. aeruginosa performed better both at lowering the surface tension (from 69 to 28 mN/m) and at forming stable emulsions (approximately 80%) at 48 hours of culture. The strains tested in this study were found to be efficient biosurfactant producers when cultured on substrates enriched with vegetable oil. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v8i5.77

Avaliação da atividade antibacteriana de extrato de folhas de goiabeira, Psidium guajava Linnaeus, sobre bactérias entéricas diarreiogênicas, isoladas de camarão sete-barbas, Xiphopenaeus kroyeri (Heller)

Guava leaf tea of Psidium guajava Linnaeus is commonly used as a medicine against gastroenteritis and child diarrhea by those who cannot afford or do not have access to antibiotics. This study screened the antimicrobial effect of essential oils and methanol, hexane, ethyl acetate extracts from guava leaves. The extracts were tested against diarrhea-causing bacteria: Staphylococcus aureus, Salmonella spp. and Escherichia coli. Strains that were screened included isolates from seabob shrimp, Xiphopenaeus kroyeri (Heller) and laboratory-type strains. Of the bacteria tested, Staphylococcus aureus strains were most inhibited by the extracts. The methanol extract showed greatest bacterial inhibition. No statistically significant differences were observed between the tested extract concentrations and their effect. The essential oil extract showed inhibitory activity against S. aureus and Salmonella spp. The strains isolated from the shrimp showed some resistance to commercially available antibiotics. These data support the use of guava leaf-made medicines in diarrhea cases where access to commercial antibiotics is restricted. In conclusion, guava leaf extracts and essential oil are very active against S. aureus, thus making up important potential sources of new antimicrobial compounds.O chá de folhas de goiaba Psidium guajava Linnaeus é comumente usado como remédio nas gastrenterites e diarréias infantis por aqueles que não têm acesso a antibióticos. Esta pesquisa estudou o efeito antibacteriano sobre bactérias causadoras de diarréias, do óleo essencial e do extrato de folhas de goiabeira usando como diluente: metanol, hexano e acetato de etila. Os extratos foram testados sobre Staphylococcus aureus, Salmonella spp. e Escherichia coli. As bactérias testadas foram isoladas de camarão sete-barbas Xiphopenaeus kroyeri (Heller) usando-se como controle cepas padrão, de cada espécie. Das bactérias testadas, o melhor efeito inibitório foi observado sobre Staphylococcus aureus. O extrato de metanol apresentou maior inibição bacteriana. O óleo essencial mostrou ação inibitória contra S. aureus e Salmonella spp. Foi demonstrada alguma resistência das cepas isoladas de camarão aos antibióticos comerciais testados. Estes dados confirmam que remédios à base de folhas de goiabeira podem ser utilizados em casos de diarréia provocada por essas bactérias, quando o uso de antibiótico for restrito. Conclui-se que extratos de folhas de goiaba e o seu óleo essencial são muito ativos contra S. aureus, tornando-os importantes fontes em potencial de novos compostos antimicrobianos

Uso de extrato de plantas medicinais (Psidium guajava Linn. e Carica papaya Linn.) frente a bactérias isoladas de pescado, causadoras de diarréias infantis

Out of the twenty-four samples of shrimp and fish muscle used for this study, twelve were collected near a large marine sewer for waste disposal, 3 km off the coast of Fortaleza (Brazil) and used for the isolation of E. coli. Other twelve were collected at the Mucuripe fresh fish market (Fortaleza, Brazil) and used for the isolation of Staphylococcus aureus. Ethanol, water and acetone-diluted extracts of guava and papaya leaf sprouts were tested on the bacteria in order to verify their microbicidal potential. The E. coli strains used in the trials were rated LT positive. The papaya leaf extracts (Carica papaya Linn) showed no microbicidal activity while the guava sprout extracts (Psidium guajava Linn) displayed halos exceeding 13 mm for both species, an effect considered to be inhibitory by the method employed. Guava sprout extracts by 50% diluted ethanol most effectively inhibited E. coli (EPEC), while those in 50% acetone were less effective. It may be concluded that guava sprout extracts constitute a feasible treatment option for diarrhea caused by E. coli or by S. aureus-produced toxins, due to their quick curative action, easy availability in tropical countries and low cost to the consumer.Foram coletadas doze amostras de camarão e peixes nas imediações do interceptor oceânico, em Fortaleza e igual número na Feira de pescado do Mucuripe, Fortaleza, para isolamento de E. coli e Staphylococcus aureus, respectivamente. Extratos aquosos, alcoólicos e cetônicos de broto de goiabeira e de folha de mamão foram testados frente às bactérias para se verificar suas ações antibióticas. As cepas de E. coli utilizadas nos ensaios foram as classificadas como LT positivas. Os extratos de folhas de mamão (Carica papaya Linn) não revelaram quaisquer atividades antibióticas enquanto que os preparados com broto de goiabeira (Psidium guajava Linn) apresentaram halos sempre >;13 mm para as duas espécies, considerados como de inibição pelo método empregado. Os extratos de broto de goiabeira que apresentaram melhores resultados frente às cepas de E. coli ETEC foram os alcoólicos a 50% seguido do cetônico também a 50%. Concluímos que nos tratamentos de diarréias causadas por E. coli ou por toxinas elaboradas por S. aureus o extrato de brotos de goiabeira é uma opção devido a sua pronta ação curativa, seu fácil cultivo nos países tropicais e ao seu baixo valor aquisitivo

Pesticide Degrading Bacteria in Aquatic Environment: Bioprospecting and Evaluation of Biotechnological Potential

Pesticides play an important role in the increase of productivity in agro-industry and the extensive use of these substances cause environmental, economic and social damage in time. Microbial activity is an essential part in the dynamics and the destination of pesticides in the environment. This research focuses in prospecting and characterizing bacterial strains which are potentially able to degrade/tolerate Atrazine, Chlorpyrifos, Methyl parathion and Picloram. Bacteria were isolated from water samples collected according to the degree of salinity along the Pacoti River's estuary (Ceara), located in the semi-arid region of northeastern Brazil. A total of 49 bacterial strains were isolated, all of which tolerated/ downgraded concentrations up to 200mg/L of picloram, atrazine and methyl parathion. Tested in pesticide mixtures, the percentage and tolerance level showed that 73% grew in concentrations up to 200mg/L, 17,4% tolerated/ downgraded up to 150ml/L and the remainder only grew in concentrations under 100ml/L. The strains which had the best performance against pesticides, by points, were P1 (13Db e 14D); P2 (10E); P3 (2M, 9M, 10M, 12Mb, 14M, 17M 18Mp 19M e 20M). A high percentage of isolates (67%) expressed luminescence when exposed to the pesticides atrazine and methyl parathion in concentrations between 150 and 200ml/L. DOI: http://dx.doi.org/10.17807/orbital.v8i4.74

PRODUÇÃO DE BIOSSURFACTANTES POR CEPAS BACTERIANAS DE ORIGEM MARINHA UTILIZANDO QUEROSENE COMO FONTE DE CARBONO

The aim of this work was to evaluate the ability of marine bacteria isolated from harbor region of Fortaleza, Ceará, to produce biosurfactants compounds using kerosene as the carbon source. Twenty-two strains were used, of which 14 from water samples and 8 from sediment samples. The microorganisms were grown for 72 hours in Luria Bertani (LB) using kerosene 2% as the only carbon source (v/v). The ability of these strains to produce biosurfactant compounds was investigated using the extracted supernatant from bacterial cultures (metabolic liquid, ML) through the following tests: drop collapse test, emulsification activity, formation hability and emulsion stability. The isolated bacterias hability to produce hemolysis in Blood Agar medium, indicative of biosurfactant production, was evaluated. A total of 36% of strains showed strong activity in the drop collapse test, while about 50% of strains produced emulsions higher than 40%, showing good stability until 168 hours of observation and 63% produced hemolytic activity. The isolated strains showed good results in the performed tests indicating biotechnological potential to degrade kerosene and using it as a source of carbon and produce biosurfactant/bioemulsificants compounds.Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de bactérias marinhas, isoladas de região portuária de Fortaleza, Ceará, em produzir compostos biossurfactantes utilizando querosene comercial como fonte de carbono. Foram utilizadas 22 cepas bacterianas, sendo 14 provenientes de amostras de água e 8 de sedimento. Os microrganismos foram crescidos por um período de 72 horas em meio de cultura Luria Bertani (LB) tendo como única fonte de carbono o querosene na concentração de 2%. Com o sobrenandante (líquido metabólico - LM) das culturas bacterianas foram realizados os seguintes testes de avaliação da produção de biossurfactantes: colapso da gota, atividade de emulsificação, capacidade de formação e estabilidade de emulsão. Foi avaliada a capacidade dos isolados em produzir hemólise em meio Ágar Sangue, indicativo da produção de biossurfacatntes. Do total de isolados, 36% obtiveram forte atividade no teste do colapso da gota, 50% produziram boas emulsões (acima de 40%), apresentando boa estabilidade até 168 horas de observação e 63% dos isolados produziram halos de hemólise. As cepas obtiveram bons resultados nos testes realizados, indicando um potencial em degradar querosene comercial, utilizando-o como fonte de carbono e produzindo compostos biossurfactantes/bioemulsificantes